Aplicació d'algoritmes genètics en l'optimització dels processos de fabricació del paper

La creciente preocupación y concienciación de la sociedad respecto el medio ambiente, y en consecuencia la legislación y regulaciones generadas inducen a la modificación de los procesos productivos existentes en la industria química. Las configuraciones iniciales deben modificarse para conseguir una mayor integración de procesos. Para este fin se han creado y desarrollado diferentes metodologías que deben facilitar la tarea a los responsables del rediseño. El desarrollo de una metodología y herramientas complementarias es el principal objetivo de la investigación aquí presentada, especialmente centrada en el desarrollo y la aplicación de una metodología de optimización de procesos. Esta metodología de optimización se aplica sobre configuraciones de proceso existentes y pretende encontrar nuevas configuraciones viables según los objetivos de optimización fijados. La metodología tiene dos partes diferenciadas: la primera se basa en un simulador de procesos comercial y la segunda es la técnica de optimización propiamente dicha. La metodología se inicia con la elaboración de una simulación convenientemente validada que reproduzca el proceso existente, en este caso una papelera no integrada que produce papel estucado de calidad, para impresión. A continuación la técnica de optimización realiza una búsqueda dentro del dominio de los posibles resultados, en busca de los mejores resultados que satisfazcan plenamente los objetivos planteados. Dicha técnica de optimización está basada en los algoritmos genéticos como herramienta de búsqueda, junto a un subprograma basado en técnicas de programación matemática para el cálculo de resultados. Un número reducido de resultados son finalmente escogidos y utilizados para modificar la simulación existente fijando la redistribución de los flujos del proceso. Los resultados de la simulación del proceso determinan en último caso la viabilidad técnica de cada reconfiguración planteada. En el proceso de optimización, los objetivos están definidos en una función objetivo dentro de la técnica de optimización. Dicha función rige la búsqueda de resultados. La función objetivo puede ser individual o una combinación de objetivos. En el presente caso, la función persigue una minimización del consumo de agua y una minimización de la pérdida de materia prima. La optimización se realiza bajo restricciones para alcanzar este objetivo combinado en forma de una solución de compromiso. Producto de la aplicación de esta metodología se han obtenido resultados interesantes que significan una mejora del cierre de circuitos y un ahorro de materia prima, sin comprometer al mismo tiempo la operabilidad del proceso producto ni la calidad del papel.

Les sHsps en surera: capacitat protectora enfront l'estrés i variabilitat genètica

Els organismes responen a la temperatura i a molts altres estressos sintetitzant un grup de proteïnes anomenat proteïnes de xoc de calor (HSPs). En plantes les sHsps, d'entre 15 i 30 kDa formen el grup més abundant i divers, classificat en funció de la seva localització subcel.lular i homologia en: mitocondrials, cloroplàstiques, de reticle endoplasmàtic i citoplàsmiques de classe I i II. Les sHsps-CI s'ha descrit que s'indueixen per estrès tèrmic, hídric i oxidatiu (peròxid d'hidrògen, llum UV, ozó) i en resposta a algunes hormones. També s'expressen durant el desenvolupament, per exemple durant l'embriogènesi, on es creu que podrien tenir un paper protector de l'embrió enfront la dessecació. Tot i que hi ha abundants treballs que correlacionen la resistència a l'estrès i l'acumulació de sHsps-CI, els mecanismes moleculars d'aquesta activitat són poc conguts. Tot i això, per diverses sHsps-CI ha estat descrita una activitat xaperona in vitro i, més recentment, que la seva sobreexpressió augmenta la viabilitat de cèl.lules d'E.coli en condicions d'estrès tèrmic. L'estudi de l'acumulació de sHsps-CI en surera (Quercus suber) mitjançant immunodetecció en electroforesi bidimensional mostra uns patrons d'acumulació complexos i formats per dos grups d'espècies proteiques principals, a l'entorn dels 10 i 17 kDa respectivament, que mostren una inducció diferencial en funció del teixit i l'estrès. Mentre que les espècies proteiques de 17 kDa s'indueixen per temperatura però no per estrès oxidatiu, les de ca. 10 kDa ho fan per estrès oxidatiu i no per temperatura. Ambdós grups d'espècies proteiques s'acumulen conjuntament en fel.lema. Assajos de PCR i RT-PCR han permès clonar parcialment tres noves sHsps-CI en surera: Qshsp10-CI, QshspC-CI i QshspD-CI. Aquest fet confirma la multigeneïcitat de les sHsps-CI en surera que apuntava el patró bidimensional. Dels nous clons obtinguts destaca especialment Qshsp10-CI, un gen que presenta un codó stop enmig del domini -cristal.lí que fa que a la proteïna que se'n dedueix li manqui un 55% del domini -cristal.lí i tota l'extensió C-terminal. Es tractaria de la sHsp més petita i més truncada descrita fins al moment. L'anàlisi de l'expressió de Qshsp10-CI mitjançant RT-PCR mostra expressió en plantes tractades amb H2O2 però no en les que han estat sotmeses a un xoc de calor. Aprofitant l'oportunitat que oferia aquesta sHsp-CI de ser utilitzada com a model per l'estudi de la importància del domini -cristal.lí i l'extensió C-terminal en l'activitat protectora enfront l'estrès, es va voler determinar la capacitat que tenia d'augmentar la viabilitat de cèl.lules d'E. coli en condicions d'estrès tèrmic i oxidatiu. Els resultats mostren que la proteïna recombinant QsHsp10-CI, tot i la important truncació que té, és capaç de protegir cèl.lules d'E. coli en condicions d'estrès tèrmic i, remarcablement, en condicions d'estrès oxidatiu. Tots aquests resultats indiquen que les espècies proteiques de ca. 10 kDa podrien correspondre a Qshsp10-CI i tenir un paper en les cèl.lules del fel.lema en la protecció enfront l'estrès oxidatiu. L'estrès oxidatiu provoca lesions al DNA que poden produir errors en la replicació, transcripció o traducció i generar proteïnes aberrants. Donades les condicions d'estrès oxidatiu a les quals es troben sotmeses les cèl.lules del fel.lema, s'ha volgut estudiar la variabilitat dels seus àcids nucleics. La determinació de la taxa de mutació de la regió codificant del gen Qshsp17.4-CI en mRNA i DNA de fel.lema i àpex radicular, un teixit jove i en creixement actiu va mostrar unes taxes sorprenentment elevades en l'mRNA (1/1784 pb) i el DNA genòmic (1/1520 pb) del fel.lema. Aquestes taxes són les més altes descrites en un genoma nuclear eucariota i són similars a les dels virus d'RNA d'evolució ràpida com el virus de l'Hepatitis C. Amb aquestes taxes de mutació, un terç dels mRNAs del fel.lema de la surera contindrien missatges aberrants i la supervivència de les cel.lules es veuria compromesa. Això implica que el fel.lema hauria de ser considerat com un mosaic de cèl.lules genèticament heterogènies i, per tant, una sola seqüència no defineix en tota la seva amplitud un gen en aquest teixit. No es va detectar cap mutació en àpex de rel. Amb l'objectiu d'aprofundir en el coneixement de les mutacions que es donen en aquests dos teixits i per tal de poder fer una anàlisi qualitativa més completa que permetés especular sobre el seu origen, es va aplicar un mètode de selecció de seqüències mutants en base a la utilització d'enzims de restricció. Les mutacions detectades en fel.lema es corresponen amb les relacionades, en altres sistemes no nuclears (plasmidis, fags i DNA bacterià), amb l'estrès oxidatiu. En conseqüència, l'estrès oxidatiu al qual estan sotmeses les cèl.lules del fel.lema podria ser el causant de l'elevada taxa de mutació detectada. D'acord amb això, el tipus majoritari de productes d'oxidació de les bases del DNA que s'acumulen en brots de plàntules de surera en resposta al peròxid d'hidrògen produeixen el mateix tipus de mutacions detectades en l'mRNA del fel.lema de la surera. La major sensibilitat d'aquest nou mètode ha permès, a més, detectar mutacions en molècules d'mRNA de rel, un teixit en el qual no s'havia trobat cap mutació utilitzant el mètode de clonatge i seqüenciació directa. Tot i això, el tipus de mutacions predominants no estan relacionades amb l'estrès oxidatiu sinó amb erros en la reparació dels àcids nucleics.

Transdisciplinaridade em intervenção precoce na infância : Perceção de uma Equipa Local de Intervenção

As Equipas Locais de Intervenção, compostas por técnicos de diferentes áreas, acolhem, avaliam e intervêm numa perspetiva de Intervenção Precoce centrada nas rotinas da família e nos contextos educativos da criança. Sendo este trabalho realizado essencialmente em equipa - cujos objetivos são comuns - parece haver evidencias de possíveis vantagens mas também constrangimentos inerentes a um trabalho transdisciplinar. Assiste-se cada vez mais a uma crescente especialização ao nível da formação e das práticas profissionais de cada um, o que conduz a um conhecimento mais delimitado a determinada especialidade. Por outro lado, o relacionamento entre as áreas dominadas por cada profissional parecem progressivamente reduzir o distanciamento que habitualmente existia na generalidade dos domínios. O presente estudo pretende contribuir para clarificar a realidade da Intervenção Precoce na Infância, bem como avaliar a implementação de um trabalho de natureza transdisciplinar. A investigação será realizada com dados de natureza qualitativa, através da análise documental e complementada com uma parte empírica baseada nas opiniões e sugestões dos elementos constituintes de uma Equipa Local de Intervenção.

Effect of Community of Residence on Neurobehavioral Development in Infants and Young Children in a Flower-Growing Region of Ecuador

In this study we compared neurobehavioral development in Ecuadoran children living in two communities with high potential for exposure to organophosphate (OP) and carbamate pesticides to that of children living in a community with low potential for exposure. Residence in communities with high potential for exposure to OP and carbamate pesticides was associated with poorer neurobehavioral development of the child even after controlling for major determinants of delayed development. Malnourished populations may be particularly vulnerable to neurobehavioral effects of pesticide exposure.

Examining the interaction of growing crops with local climate using a coupled crop-climate model

This paper examines to what extent crops and their environment should be viewed as a coupled system. Crop impact assessments currently use climate model output offline to drive process-based crop models. However, in regions where local climate is sensitive to land surface conditions more consistent assessments may be produced with the crop model embedded within the land surface scheme of the climate model. Using a recently developed coupled crop–climate model, the sensitivity of local climate, in particular climate variability, to climatically forced variations in crop growth throughout the tropics is examined by comparing climates simulated with dynamic and prescribed seasonal growth of croplands. Interannual variations in land surface properties associated with variations in crop growth and development were found to have significant impacts on near-surface fluxes and climate; for example, growing season temperature variability was increased by up to 40% by the inclusion of dynamic crops. The impact was greatest in dry years where the response of crop growth to soil moisture deficits enhanced the associated warming via a reduction in evaporation. Parts of the Sahel, India, Brazil, and southern Africa were identified where local climate variability is sensitive to variations in crop growth, and where crop yield is sensitive to variations in surface temperature. Therefore, offline seasonal forecasting methodologies in these regions may underestimate crop yield variability. The inclusion of dynamic crops also altered the mean climate of the humid tropics, highlighting the importance of including dynamical vegetation within climate models.

Experimental crop growing in Jordan to develop methodology for the identification of ancient crop irrigation

Crop irrigation has long been recognized as having been important for the evolution of social complexity in several parts of the world. Structural evidence for water management, as in the form of wells, ditches and dams, is often difficult to interpret and may be a poor indicator of past irrigation that may have had no need for such constructions. It would be of considerable value, therefore, to be able to infer past irrigation directly from archaeo-botanical remains, and especially the type of archaeo-botanical remains that are relatively abundant in the archaeological record, such as phytoliths. Building on the pioneering work of Rosen and Wiener (1994), this paper describes a crop-growing experiment designed to explore the impact of irrigation on the formation of phytoliths within cereals. If it can be shown that a systemic and consistent relationship exists between phytolith size, structure and the intensity of irrigation, and if various taphonomic and palaeoenvironmental processes can be controlled for, then the presence of past irrigation can feasibly be inferred from the phytoliths recovered from the archaeological record.

Isolating the 'farmer' effect as a component of the advantage of growing genetically modified varieties in developing countries: a Bt cotton case study from Jalgaon, India

The present paper explores the 'farmer' effect in economic advantages often claimed for Bt cotton varieties (those with the endotoxin gene from Bacillus thuringiensis conferring resistance to some insect pests) compared to non-Bt varieties. Critics claim that much of the yield advantage of Bt cotton could be due to the fact that farmers adopting the technology are in a better position to provide inputs and management and so much of any claimed Bt advantage is an artefact rather than reflecting a real advantage of the variety per se. The present paper provides an in-depth analysis of 63 non-adopting and 94 adopting households of Bt cotton in Jalgaon, Maharashtra State, India, spanning the seasons 2002 and 2003. Results suggest that Bt adopters are indeed different from non-adopters in a number of ways. Adopters appear to specialize more on cotton (at least in terms of the land area they devote to the crop), spend more money on irrigation and grow well-performing non-Bt varieties of cotton (Bunny). Taking gross margin as the basis for comparison, Bt plots had 2.5 times the gross margin of non-Bt plots in both seasons. If only adopters are considered then the gross margin advantage of Bt plots reduces to 1.6 times that of non-Bt plots. This is still a significant advantage and could well explain the popularity of Bt in Maharashtra. However, it is clear that great care needs to be taken with such comparative studies.

"Ever-growing Amman", Jordan: Urban expansion, social polarisation and contemporary urban planning issues

Amman the primate capital city of the Hashemite Kingdom of Jordan currently has a population in excess of 2 million, but in 1924 it consisted of little more than a collection of dwellings and some 2000-3000 inhabitants. The present paper sets out to document and explain the phenomenal expansion of "ever-growing Amman". The physical geography of the urban region and the early growth of the city are considered at the outset and this leads directly to consideration of the highly polarised social structuring that characterises contemporary Amman. In doing this, original data derived from the recent Greater Amman Municipality's Geographical Information System are presented. In this respect, the essential modernity of the city is exemplified. The employment and industrial bases of the city and a range of pressing contemporary issues are then considered, including transport and congestion, the provision of urban water under conditions of water stress and privatisation, and urban and regional development planning for the city. The paper concludes by emphasizing the growing regional and international geopolitical salience of the city of Amman at the start of the 21st century. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Assessing the discourses and practices of urban regeneration in a growing region

Most research on the discourses and practices of urban regeneration in-the UK has examined case studies located in areas of relative socio-economic distress. Less research has been undertaken on regeneration projects and agendas in areas characterise by strong economic growth. Yet, it is in such places that some of the best examples of the discourses, practices and impacts of contemporary urban regeneration can be. found. In some areas of high demand regeneration projects have used inner urban brownfield sites as locations for new investment. With the New Labour government's urban policy agendas targeting similar forms of regeneration, an examination of completed or on-going schemes is timely and relevant to debates over the direction that policy should take. This paper, drawing on a study of urban regeneration in one of England's, fastest growing towns, Reading in Berkshire, examines the discourses, practices and impacts of redevelopment schemes during the 1990s and 2000s. Reading's experiences have received national attention and have been hailed as a model for other urban areas to follow. The research documents the discursive and concrete aspects of local regeneration and examines the ways in which specific priorities and defined problems have come to dominate agendas. Collectively, the study argues that market-driven objectives come to dominate regeneration agendas, even in areas of strong demand where development agencies wield a relatively high degree of influence. Such regeneration plays a symbolic and practical role in creating new forms of exclusion and interpretations of place. (C) 2003 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.